Chinese Journal of Lung Cancer
中国肺癌杂志编辑部
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维吾尔族肺腺癌患者的EGFR基因突变分析
DOI 10.3779/j.issn.1009-3419.2013.02.04, Volume: 16, Issue: 2,

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Abstract

背景与目的表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor, EGFR)是一种跨细胞膜糖蛋白,属于受体型酪氨酸激酶家族。以吉非替尼为代表的EGFR酪氨酸激酶抑制剂对于EGFR突变的肺癌患者显示出良好的治疗效果,然而EGFR的突变率在不同民族和不同种族的人群中表现出较大差异。本研究旨在分析维吾尔族中肺腺癌患者肿瘤组织的EGFR基因突变情况,同时比较维吾尔族与汉族肺腺癌患者肿瘤组织EGFR基因突变率的差异性。方法收集临床肺腺癌患者石蜡包埋组织标本138例,包括68例维吾尔族和70例汉族肺腺癌的样本,采用ARMS(amplification refractory mutation system, ARMS)PCR扩增方法检测EGFR基因外显子18、19、20及21的突变,χ2分析对比维吾尔族和汉族肺腺癌EGFR基因突变差异。结果138例肺腺癌患者中有43例EGFR基因突变,总突变率为31.2%,其中维吾尔族突变11例,突变率为16.2%,汉族突变32例,突变率为45.7%,维吾尔族肺腺癌EGFR突变率与汉族肺腺癌EGFR突变率比较有明显差异(P < 0.001),突变以外显子19-del和L858R为主要突变点。结论维吾尔族中肺腺癌EGFR基因突变率为16.2%,汉族中EGFR基因突变率为45.7%,维吾尔族肺腺癌EGFR突变率明显低于我国汉族EGFR基因突变。

Keywords
维吾尔族肺腺癌患者的EGFR基因突变分析

肺癌是世界范围内常见的癌症,发病率和死亡率居各癌症之首。据2010年我国卫生部的统计,肺癌死亡率为30.83/10万。肺癌已经成为发病率和死亡率第1位的恶性肿瘤,其5年生存率仅为15%[1-3]。表皮生长因子(epidermal growth factor receptor, EGFR)是一种跨细胞膜糖蛋白,属于受体型酪氨酸激酶,EGFR信号通路在细胞的生长、增殖和分化等生理过程中发挥着重要调节作用。EGFR基因在多种肿瘤中存在突变或过表达,并通过其介导的信号通路调控肿瘤的生长、侵袭、转移和血管新生[4-6]。以吉非替尼为代表的EGFR酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitors, TKIs)靶向药物在肺癌的治疗中显示出良好的治疗效果,然而,该类药物的治疗效果在不同个体间存在很大差异。多项临床研究[5, 7-12]显示,EGFR基因外显子18-21突变是导致不同个体间治疗效果差异的主要原因。因此,根据EGFR基因突变检测结果选择合适的治疗对象,对于提高患者治疗效果、延长患者的生存期有重要意义。目前,已有的肺癌EGFR突变研究还没有针对维吾尔族突变率的报道。本研究检测了68例维吾尔族和70例汉族肺癌患者的EGFR基因,首次报道了维吾尔族肺癌EGFR基因突变率,并对维吾尔族和汉族EGFR基因突变率进行了比较。

1. 材料与方法

1.1. 研究对象

收集医院维吾尔族肺腺癌患者石蜡包埋组织标本68例,其中男性39例,女性29例;年龄30岁-75岁,中位年龄52岁。汉族肺腺癌患者石蜡包埋组织标本70例,其中男性49例,女性21例;年龄35岁-79岁,中位年龄57岁。

1.2. 标本采集与DNA提取

采用病理石蜡切片样品,5 μm切片,不少于8片,室温保存。所用样品均为病理诊断确定含有肿瘤组织的蜡块切片,并且保存时间不超过两年。取石蜡标本组织,用QIAGEN公司核酸提取试剂盒提取(QIAamp® DNA FFPE Tissue Kit,商品号:564074)DNA,所提DNA溶于Tris-HCl(10 mmol/L, pH8.0),经紫外分光光度计检测提取质量,并确定浓度,用Tris-HCl溶液(10 mmol/L, pH8.0)调整DNA浓度到10 ng/µL和2 ng/µL备用。

1.3. 实时荧光PCR扩增

采用ARMS(amplification refractory mutation system, ARMS)方法进行PCR扩增,检测EGFR基因外显子18、19、20和21突变。用厦门艾德生物医药科技公司EGFR基因突变检测试剂盒(人类EGFR基因21种突变检测试剂盒)进行检测,实验具体操作步骤参照试剂盒说明书进行操作。采用StrataGene MX3000P实时PCR仪进行扩增,每次检测样品包括1个阳性质控品、1个NTC对照。如果Ct值为0或Ct值>30,则实验结果判为野生型。所述荧光PCR的反应条件:95 ℃预变性5 min,1个循环;95 ℃变性25 s,64 ℃退火20 s,72 ℃延伸20 s,15个循环;93 ℃变性25 s,60 ℃退火35 s,72 ℃延伸20 s,31个循环。

1.4. 统计学分析

采用SPSS 13.0统计软件进行统计学分析,采用χ2Fisher精确检验分析突变差异,P<0.05为差异有统计学意义。

2. 结果

共检测138例肺腺癌的样本,包括68例维吾尔族、70例汉族,共检测出43例突变,检测总突变率为31.2%。维吾尔族突变11例,突变率为16.2%,汉族突变32例,突变率为45.7%,以外显子19和21突变较为多见。维吾尔族EGFR突变率明显低于我国汉族EGFR突变率(χ2=14.03, P<0.001),结果见表 1,突变比例分析图见图 1

1
维吾尔族与汉族肺腺癌EGFR基因突变统计结果EGFR mutation comparison between Uighur lung adenocarcinoma and Han lung adenocarcinoma
EGFR geneUighur lung adenocarcinomaHan lung adenocarcinomaP
EGFR mutations1132
EGFR wild-type5738< 0.001
Total6870
维吾尔族与汉族肺腺癌EGFR基因突变比较
1
维吾尔族与汉族肺腺癌EGFR基因突变比较Histogram comparison of EGFR mutations between Uighur lung adenocarcinoma and Han lung adenocarcinoma. EGFR: epidermal growth factor receptor.

在检测的肺腺癌EGFR基因突变中,突变点包括19-del突变和外显子21的L858R突变,其中维吾尔族外显子19-del突变6例,占突变数的54.5%,L858R突变5例,占突变数的45.5%。汉族19-del突变12例,占突变数的37.5%。L858R突变20例,占突变数的62.5%。维吾尔族外显子19和外显子21(L858R)的突变率与汉族外显子19和外显子21(L858R)的突变率相比无明显差异(P=0.48)(表 2)。

2
EGFR基因外显子19与外显子21突变分析The analysis of EGFR mutations in Exon 19 and Exon 21
Mutated EGFRUighur lung adenocarcinomaHan lung adenocarcinomaP
Exon 19-deletion612
Exon 21-L858R5200.48
Total1132

3. 讨论

EGFR属于表皮生长因子ErbB家族,该家族包括HER1、HER2、HER3和HER4四个成员。EGFR是一种细胞表面膜蛋白受体,由1, 186个氨基酸组成,分子量为170 kDa,由三个功能不同的结构域组成,包括胞外区、跨膜区和细胞内的酪氨酸区[13]。当EGFR与其相应的信号分子结合后,受体分子之间会形成二聚体,两个受体胞内的酪氨酸激酶彼此作用而相互磷酸化,并启动胞内的级联信号通路,从而引起细胞内一系列形态学的改变[13-15]

EGFR基因在多种肿瘤会存在突变或者过表达,并通过其下游信号通路调控肿瘤的生长、增殖和转移。目前,常用EGFR-TKIs主要包括吉非替尼和厄洛替尼,是治疗肺癌最有效的靶向药物。然而,该类药物对EGFR突变患者的有效率高达80%以上,而对野生型患者几乎没有疗效,因此,检测EGFR的突变情况是肺癌化疗预后重要标志物。研究表明,不同人种肺癌的EGFR突变率差异较大,Schmid等[16]和Kris等[17]通过对大量肺癌病例研究发现,高加索人(Caucasian)肺癌EGFR突变率约为7%-17%。Li等[18]通过对202例肺腺癌患者发现,我国汉族人的肺腺癌EGFR突变率为75.3%。Han[19]和Hsu等[20]的研究进一步表明,东亚人的肺腺癌EGFR突变率约为30%-62%。本研究首次对维吾尔族肺腺癌EGFR突变进行检测,检测结果表明维吾尔族肺腺癌EGFR突变率为16.2%,其突变率明显低于我国汉族肺腺癌EGFR突变率,略高于高加索人EGFR突变率。本研究对维吾尔族肺腺癌EGFR突变检测为临床医生提供了重要参考信息,有益于其肺腺癌的个体化治疗。

从地域分布来看,汉族人与日本人居源于东亚大陆,高加索人居源于欧洲大陆,维吾尔族人居于欧洲大陆和东亚大陆之间。居源于东亚大陆人肺腺癌EGFR突变率较高,居源于欧洲大陆的人肺腺癌EGFR突变率较低,维吾尔族人所居区域突变率介于两者之间,肺腺癌EGFR突变率从欧洲大陆到东亚大陆表现出突变率逐渐增大的趋势。

肺腺癌EGFR基因外显子19缺失突变是吉非替尼类药物作用的关键靶点,其缺失突变可引起酪氨酸激酶结构域中4个氨基酸残基的缺失,从而导致EGFR-ATP受体结合域的角度改变,使吉非替尼类药物更易结合到该位点,通过阻止ATP进入而阻断EGFR激酶活性[21]。本研究检测了68例维吾尔族和70例汉族肺腺癌EGFR基因,发现EGFR总突变率为31.2%,维吾尔族的突变率为16.2%,其中外显子19-del突变的突变率较高,占突变比例的54.5%。在汉族中EGFR突变率为45.7%,其中外显子19的缺失突变的突变率有12例,占突变比例的37.5%,维吾尔族EGFR基因外显子19缺失突变的突变率略高于汉族的外显子19缺失突变的突变率,分析表明维吾尔族肺腺癌EGFR基因外显子19突变率与汉族外显子19突变率差异无统计学意义(P=0.48)。

综上所述,本研究表明维吾尔族肺腺癌患者EGFR基因突变率明显低于我国汉族EGFR基因突变率。EGFR基因突变与EGFR-TKIs药物治疗敏感性明显相关,基于EGFR的突变情况来选择EGFR-TKIs的药物进行化疗已成为临床医生的共识,本研究首次提供维吾尔族肺腺癌的EGFR突变率信息,可以为临床医生提供有益参考,使广大肺腺癌患者受益。

Acknowledgement

We thank Qing Shao for great help in statistical analysis, data processing, language revision and fruitful discussions.

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https://www.researchpad.co/tools/openurl?pubtype=article&doi=10.3779/j.issn.1009-3419.2013.02.04&title=维吾尔族肺腺癌患者的<i>EGFR</i>基因突变分析&author=&keyword=肺肿瘤,EGFR,实时荧光PCR,基因突变,Lung neoplasms,Epidermal growth factor receptor,Real-time polymerase chain reaction,Gene mutation,&subject=临床研究,Clinical Research,